大部分企業確實都在未來。
在上週三的線上SOSV 氣候技術峰會上,比爾蓋茨接受採訪時稱,氣候技術投資的未來回報將能夠比得上科技巨頭已經創造的,屆時該領域將誕生8個特斯拉,甚至是10個。
全球氣候問題的日趨嚴峻早已不再是新鮮的話題,其中又以溫室氣體排放增多而導致的全球變暖問題最受關注,海平面的上升、異常自然災害的增多、能源供給的緊張,我們已經有了深切感受。
挑戰也是機遇,全球節能減排的趨勢推動相關技術的進步,科技巨頭開始佈局,創業企業開始湧現。而對長期關注氣候變化的比爾蓋茨來說,相信未來在氣候科技領域將誕生一批和特斯拉同等規模企業的背後,其實是受到他在過去幾年在該領域持續投資的影響。
在2015年的巴黎氣候大會上,比爾蓋茨就和包括貝索斯、扎克伯格等其他億萬富豪宣佈成立“突破效能源聯盟”,作為全球性的私人投資者組織,致力於“對潛在的革命效能源體系進行早期投資”,其計劃投資的新能源體系具有一個特點,那就是“近乎零碳排放”。
基於突破效能源聯盟,比爾蓋茨過去幾年在氣候領域進行了多項投資,包括清潔能源、新型儲能電池、生物燃料等,其中大多數發展良好,並在當前成為備受關注的領域。
▍清潔能源領域——聚光太陽能、新型核電站
清潔能源領域是比爾蓋茨在氣候科技投資的重點,使用不產生碳排放的能源可以最有效的減排。在此領域,比爾蓋茨投資了在太陽能利用、核電利用方向的多家企業。
Heliogen便是比爾蓋茨投資的一家聚光太陽能初創企業,和目前主流的利用光伏電池來儲存太陽能不同,Heliogen利用AI技術和鏡面反射太陽能來產生極高溫度,將生成的熱量用於工業領域所需。
其打造的“Sunlight Refinery”(太陽光冶煉)系統利用計算機視覺軟體,對其特有的定日鏡(heliostat)進行精密佈局和控制,使數百面鏡子收集太陽光並進行聚焦反射到單個目標上,產生超高熱能。
目前,Heliogen的系統已經能夠產生1500度的高溫,這樣的熱量能夠代替傳統水泥、鋼鐵和石化產品的生產過程中所需要的化石燃料產生的熱量,也能用於更低成本的熱解制氫技術。
關注工業領域的減碳也是Heliogen的主要方向,傳統鋼鐵和水泥生產過程中所需的電力主要來自於火力發電,此種形式下的溫室氣體排放量,在全球總排放量中的比例超過10%,而Heliogen的能量來源不含任何碳排放。
Heliogen目前的發展也著實不錯,今年7月,其又成功融資1.08億美元,新投資者包括全球大型鋼鐵和礦業企業,以及諸多風投企業,同時也與特殊目的收購公司ATHN達成了協議,不久後將以SPAC的形式在紐交所上市。
太陽能之外,核能也是比爾蓋茨關注的清潔能源之一,在此領域,其投資了專注於下一代核電站技術的Terrapower。
作為尤為高效的能源來源,核能的利用是多數國家的關注點,但核能的高危險性也對開發能力做出更高要求。
Terrapower和其合作伙伴則致力於更安全且具有更低成本的下一代核電技術。與許多正在開發的下一代核反應堆一樣,Terrapower也是使用高含量低濃縮鈾(HALEU)作為核燃料,不過其將以往的冷卻劑水換成了液態鈉,做成熔融鹽反應堆。
相比水的100開爾文(熱力學溫度單位)溫度範圍需要加壓產生熱量,鈉在固態和氣態之間785開爾文的巨大溫度範圍不需要加壓,使得熔融鹽反應堆相比傳統核反應堆幾乎沒有爆炸的風險。
Terrapower的技術也得到了美國能源部的關注,去年10月得到了後者的8000萬美元補貼,而後在11月份,其還宣佈進入航運業,與相關合作夥伴一起開發可用於為船舶提供動力的熔融鹽反應堆。
▍新型電池領域——鈉電池、銻電池
開發清潔能源之後便是要利用,而作為能源消耗佔比最多的電力領域,儲能電池的開發也甚為重要。這也是比爾蓋茨投資的下一個領域——新型儲能電池,這其中就包括了鈉電池和銻電池。
比爾蓋茨在2013年就投資了鈉電池技術企業Aquion Energy,並在2016年追加了投資。
相比於主流的鋰電池,鈉電池不需要諸多的稀有金屬(鋰、鈷等)作為正極和電解質材料,理論上擁有成本優勢,同時也比前者擁有更好的安全性和低溫效能。
不過,由於鋰電池擁有更成熟的產業鏈,成本不斷降低,價格從2010年的1000美元/KWh下降到2016年的300美元/KWh(2020年已經下降到110美元/KWh左右)。
鋰電池成本10年間迅速下降
而鈉電池產業鏈不成熟,成本優勢不再,加上在能量密度方面的缺陷,一直沒有得到普及。事實上,Aquion Energy在2017年就因為經營困難宣佈破產。
不過,這並不代表鈉電池的全面潰敗。在今年7月,寧德時代便釋出了旗下首款鈉離子電池,儘管成本方面仍然由於產業鏈的不完備高於鋰電池,但能量密度已經接近目前的磷酸鐵鋰電池。
寧德時代釋出的鈉電池
而按照寧德時代的規劃,其要在2023年形成完備的鈉離子電池產業鏈,保證在未來避免受到鋰電池由於原材料匱乏而可能引發的電池產能缺乏的影響。
鈉離子電池本身是有前景的,不過對於創業公司來說,前期較大的成本壓力會阻礙其發展,這顯然是Aquion Energy破產,但已成為巨頭的寧德時代依然堅定看好的原因。
相比於在鈉電池領域的投資不順,比爾蓋茨在銻電池領域的投資目前來看發展還不錯。
51號金屬元素銻
今年8月,美國初創儲能公司Ambri宣佈獲得1.44億美元的融資,用於支援其新型電池的技術和商業化發展,此輪投資中,現有最大股東比爾蓋茨也參與其中。
這事實上已經是比爾蓋茨從2011年之後多次參與Ambri的融資,後者開發的便是銻電池。
和鈉電池一樣,按照Ambri的說法,銻電池由於同樣不使用更多的稀有金屬作為電池正極材料(其主要使用鈣),成本較鋰電池低30%-50%,且比鋰電池擁有更好的續航效能。
Ambri銻電池開發團隊
不過,銻本身是稀有金屬,全球儲量和開採量都十分有限,價格目前也是居高不下。事實上,目前還沒有企業正式釋出可量產的銻電池。
值得注意的是,中國是全球範圍內銻儲量最多的國家,佔比約為30%,產量佔比接近50%。
不過,目前國內還沒有企業正式涉足銻電池,多為銻資源企業,主要用途也是傳統的阻燃劑領域。
▍更多處在研究中的領域——碳捕獲、生物燃料等
相比依然受關注的清潔能源領域,和持續有企業跟進的新型電池領域,比爾蓋茨投資的大多數氣候領域的企業仍然不太為大眾所知,這些領域包括碳捕獲技術、生物燃料、壓縮空氣儲能等。
技術發展上的瓶頸使得這些領域目前多數仍處在實驗室階段,難以取得規模有效的商業化落地。比如其在2013年開始投資的碳捕獲技術公司Carbon Engineering。
由於目前我們仍然在大規模的利用化石燃料產生二氧化氮,在完全的清潔能源規模開發出來之前,利用技術手段去除、捕獲或者固定空氣的二氧化氮成為了一個命題。
Carbon Engineering便是透過將空氣中的二氧化碳吸入氫氧化鉀中,反應形成可溶碳酸鉀,然後將該溶液與氫氧化鈣混合,生成易於分離的碳酸鈣固體以及氫氧化鉀溶液,氫氧化鉀溶液可以重複使用。
Carbon Engineering的碳捕獲裝置
這是主流的碳捕獲技術之一,他們多是透過二氧化碳與某些物質反應,將其固定,甚至還會生成可迴圈利用的產品。當然,也包括其他一些技術,如將二氧化碳深埋地下。
不過,目前全球範圍內的二氧化碳規模過於龐大,2020年排放量為375億噸,想要將如此體量的二氧化碳捕獲,利用當前的技術,將付出難以想象的成本。
技術瓶頸和成本問題是阻礙創業公司的主要問題,包括比爾蓋茨投資的生物燃料企業,如專注於將植物、農林廢棄物轉化為纖維素糖(生物燃料中間體)的Renmatix,將海藻提煉為生物燃料的Snappire Energy,都由於技術不成熟發展不順。
比爾蓋茨等一些主流的氣候科技投資機構也明白這些問題,他們知道此領域的大部分技術還處在“實驗室水平”,許多專案需要大量資金和長期堅持才能被證明有效,投資者需要謹慎評估。
蓋茨也表示這個領域的有些投資將被浪費,因為很多技術也確實無法確定能夠取得成功,需要有承擔風險的能力。
但其仍然對這些投資保持樂觀,蓋茨認為氣候領域的投資需要政府的更多政策跟進,來支援更多的創業公司發展,產生足夠多的技術想法,這個行業取得成功的機率就會變大。